微觀化學反應 微觀化學反應
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳
mole
亞佛加厥 義大利 Amedeo Avogadro 1776 年- 1856 年
化學計數集合單位
:( 1 )生活上計數:
單位: 。
集合單位: 。 1 對= 個。 1 打= 個。
( 2 )化學上計數:
單位定義: 。
12 公克的碳原子所含的原子數目有六千億兆個,
將此數目定義為「 1 莫耳」。
1 莫耳的碳原子,共有 公克。
化學計數單位 莫耳
雙(對)、打、袋、包、本…
個、支、片、條、件、頁、粒…
2 12
12 莫耳
化學計數集合單位
:( 2 )化學上計數:
集合單位: = = 。 1 mol = = 亞佛加厥數 。
化學計數單位 莫耳
1 莫耳 1 mol 六千億兆個 N
個
打 個 n 莫耳 mol
個 n 莫耳 mol
23
個 10 6
12
12 6 10
23
6 10
23
N
N
個數與莫耳換算
莫耳數 個數 個數
莫耳數
(6 10 ) 10
6
23 23mol mol
mol mol
N
N
) (
n n
10 6
10 n 6
n
2323
打數 個數 個數
打數 12
12
Dozen 12 12
Dozen
n n
常見計數單位及莫耳示意圖
個 雙 2 1
個 打 12 1
個 令 500 1
個 莫耳 6 10
1
23範例解說
1. 一瓶礦泉水中,若有水分子 2.4×1024 個,則回答下列問題:
這瓶礦泉水中,有多少莫耳水分子? 莫耳水分子。
[ 延伸學習 ] 這瓶礦泉水中,有多少莫耳氫原子? 莫耳氫原 子。
[ 延伸學習 ] 這瓶礦泉水中,有多少個氧原子? 個氧原 子。
2.4 ×1024 4
8
莫耳 個
4 10
4 . 10 0
6
10 4
. 2
23 24
N mol
mol n
H mol O
H
mol 8
4
2
24 23
23 2
10 4
. 2 10
24
10 6
4
4 4
n
O mol O
H
mol
原子量
原子量
原子量:
( 1 )意義:原子的比較質量
( 2 )緣起:原子質量極小,無法直接測量一個原子的質量;
但能取相同數目的不同原子, 得到不同原子間的 。質量比值
氫原子質量:碳原子質量= 1 : 12
碳原子質量:氧原子質量= 3 : 4
碳原子質量:氮原子質量= 6 : 7
碳原子質量:鎂原子質量= 1 : 2 得到各元素間的質量比值…。
原子量
原子量:
( 3 )原子量的訂定:
比較標準:以質量數 的碳原子為比較標準,
訂定「碳的原子量為 12 」。
其他元素的原子量,則以相對於碳原子質量的比值來表示 (連比例)。
12 16 14 24 1
12
原子量
2
1
7 6
4 3
12 1
...
:
:
:
:
:
:
:
:
) Mg N
O C
H
比較質量(連比例
常見原子的原子量
常見原子的原子量:
( 1 )可自「 」中查知,原子量無單位,不見得為整數。
( 2 ) 原子量 一個原子的質量。
週期表
1 12 14 16
1. 碳與甲原子之質量比= 4 : 5 ,若碳原子量為 12 ,則:
甲原子量= 。
若碳原子量基準改為 36 ,則甲原子量= 。
範例解說
15
45
45 ...
36 15
12 5
4
甲 C
原子原子量 原子原子量 原子質量
原子質量
B B
A A
2. 由上列常見的原子量資料中,回答下列問題:
一個鐵原子的質量和一個氮原子的質量,何者質量大? 。 一個鈣原子的質量和一個碳原子的質量,其質量比為多少?
。
範例解說
Fe
10 : 3
1 4 14 56
N Fe
3 10 12 40
C
Ca
分子量
分子量: 分子量
( 1 )意義:分子的比較質量
( 2 )計算:分子中,組成原子的原子量 。 (組成關係:原子,組成分子)
( 3 )分子量 一個分子的質量,分子量無單位,不見得為整數。
總和
18 16
2 1
O H
2
44 2
16 12
CO
2 28
2 14
N
2
17 3
1 14
NH
3
H
2 1 2 2 32
2 16
O
2
3 . 40 16
3 . 24
MgO
1. 常見分子的分子量:( 原子量: C = 12 、 H = 1 、 O = 16 、 N = 14 、
C = 12 、 S = 32 、 Ca = 40 、 Fe = 56 )
範例解說
2 32 18 44 180
34 28 100 98 160
一個碳酸鈣分子的質量和一個氧分子的質量,何者質量大? 。
一個葡萄糖分子的質量和一個水分子的質量,其質量比為多少?
。
碳酸鈣 10 :
1
H
2O
2H
2O CO
2C
6H
12O
62 2
O
H N
2CaCO
3H
2SO
4Fe
2O
31 10 18
180
2
6 12
6
O H
O H
100 C
3
CaCO > O
2 32
2. 某化合物的化學式為 , n 為某數值,已知分子量 86 , 則 n = 。
範例解說
6
2 2n n
H C
2
86
2n
n
H C
6
84 14
86 2
2 12
86 1
2 2
12
n n
n n
n n
+
+
)
+
+(
從原子量、分子量
能得到的資訊
從原、分子量能得到的資訊
不同原子或分子間的質量大小比較:
( 1 )原子量或分子量愈大者,其一個原子或一個分子的質量愈 。 ( 2 )不同原子間(或分子間)的質量比值
=不同原子(或分子間)的原(或分)子量比值。
大
原子原子量 原子原子量 原子質量
原子質量
B B
A A
分子分子量 分子分子量 分子質量
分子質量
D C D
C
從原、分子量能得到的資訊
原子量(或分子量)的意義:
( 1 )原子量 = 一莫耳原子的質量。 ( g / mol ;公克 / 莫耳 ) ( 2 )分子量 = 一莫耳分子的質量。 ( g / mol ;公克 / 莫耳 )
12
C H
2O 18
mol g /
12 18 g / mol
從原、分子量能得到的資訊
12 18
12 18
g 10
6
12
23g 10
6
18
23g 12
6 6 18 g
從原、分子量能得到的資訊
原(分)子量的二方向運算:
14 N
23
g 10 6
14 N
一個
mol g /
14
N
一莫耳
17 NH
3
23
g
3
10 6
17 NH
一個
mol g /
17
NH
3
一莫耳
N
N
原(或分)子質量 g
、莫耳數 mol 關係
[ 延伸學習 ]
「個 莫耳 克」公式推想
公式推想:
( 1 )生活實例:已知 1 打蘋果單價 100 元 表示 1 打的蘋果有 100 元,則:
蘋果 個數
個 打 元
總金額(元)
蘋果 打數
500 元,相當於可購買 打數的蘋果。
6 打的蘋果,相當於是 元的錢。
10 打蘋果,相當於 個蘋果。
一打蘋果單價
100 500
一打蘋果單價
100 6
1 2
12 10
1 2
500 公克的水,相當於 莫耳的水。
6 莫耳的水,相當於是 公克的水。
10 莫耳的水,相當於是 個水分子。
「個 莫耳 克」公式推想
公式推想:
( 2 )化學世界:已知水的分子量= 18 表示 1 莫耳的水有 18 克,
則:
分子 個數
個 克
分子重 (克)
莫耳 分子
莫耳數
分子量
18 500
分子量
18 6
) 0 (6 1
23
) 10 6
(
10
23) 0 (6 1
23
換算涉及「質量」的,用「原子量、分子量」
換算「數目」間的,用「亞佛加厥數」
運算符號:換算到兩旁,都用『乘號 』 , 反方向用『除號 』
原子 , 分子的『個 莫耳 克』關係
X X ) 10
6
(
23mol ( 原、分子量 ) g
n
原子 , 分子的『個 莫耳 克』關係
X ) X
10 6
(
23mol ( 原、分子量 ) g
n
分子量
分子量
) 0 (6 1
23
) 0 (6 1
23
原子 , 分子的『個 莫耳 克』關係
X ) X
10 6
(
23mol ( 原、分子量 ) g
n
) 0 (6 1
23
) 0 (6 1
23
1. 完成下列表格:
( 原子量: C = 12 、 H = 1 、 O = 16 、 Na = 23 、 Mg = 24 )
範例解說
44 60 68 23 24
g
44 60 g 68 g 23 g 24 g
g 44
5 5 60 g 5 68 g 5 23 g 5 2 4 g
44 mol
1000 mol
60
1000 mol
68
1000 mol
23
1000 mol
4 2 1000
23
g 10 6
44
23g
10 6
60
23g
10 6
68
23g 10
6
23
23g 10
6
4 2
範例解說
2. 完成下列表格: ( 原子量: C = 12 、 O = 16 、 Na = 23 、 S = 32 、
Cl = 35.5 、 Ca = 40 、 Cu = 64 )
160 62 100 35.5 64
g
160 62 g 100 g 35.5 g 64 g g
160
5 5 62 g 5 100 g 5 35.5 g 5 6 4 g
160 mol
1000 mol
62
1000 mol
100
1000 mol
35.5
1000 mol
4 6 1000
23
g 10 6
44
23g 10
6
62
23g 10
6
100
23g 10
6
35.5
23g 10
6
4 6
3. 回答下列問題:(原子量: C = 12 , N = 14 , O = 16 , S = 32 )
8 公克硫所含的硫原子數目為 莫耳。
84 公克氮氣所含的氮分子數目為 莫耳。
60 公克一氧化氮所含的一氧化氮分子數目為 莫耳。
範例解說
0.25 3
2
25 . 32 8 0
mol 3
84 28
mol 2
30 60 mol
32
S N
2 28 NO 30
克 莫耳
個
3. 回答下列問題:(原子量: C = 12 , N = 14 , O = 16 , S = 32 )
5 莫耳的碳,其質量為 公克。
10 莫耳氧氣,其質量為 公克。
20 莫耳二氧化碳,其質量為 公克。
範例解說
60 160
220
g m
60
12 5
12
C O
2 32
g m
160
32 5
2
44 CO
g m
220
44 5
克 莫耳
個
4. 小華打完球後回到教室,由於口渴立刻將茶杯中的 360 ml 的水一口氣喝 下,試問:他喝下多少個水分子? 。( C = 1 、 O = 16 )
他喝下 公克水分子?
他喝下 莫耳水分子?
他喝下 個水分子?
他喝下 個氫原子?
他喝下 個氧原子?
他喝下 個原子?
範例解說
1.2 ×1025
20 mol
( H2O )
360 20 1.2 ×1025
1.2 ×1025 2.4 ×1025
3.6 ×1025
原子 分子 分子 分子重
( g )
個數 個數 莫耳數
公克 n 個 mol
個
個水分子
25 23
1 . 2 10 10
18 6 1
360
n
2
O 18 H
克 莫耳
個
分子量
分子量 )
10 6
( 23
) 10 6
( 23
看化學式
範例解說
5. 關於下列各物質的組成,回答下列問題:( C = 1 、 O = 16 )
(甲) 0.3 莫耳 O2 (乙) 6×1022 個 C6H12O6 (丙) 90 克 H2O
三者所含的分子數多寡如何? 。
三者所含的氧原子數多寡如何? 。 三者所含的原子數多寡如何? 。 三者質量多寡如何? 。
丙>甲>乙 丙>甲=乙 丙>乙>甲 丙>乙>甲
克 莫耳
個
g molO
mol
n
甲 0 . 3 O
2 0 . 3 2 0 . 6 0 . 3 32 9 . 6
g mol
molO mol
n
18 180
1 . 0 2.4
24 0.1
0.6 6
0.1 O
H C 10 0.1
6
10 6
6 12 23 6
22
乙
g
mol molO
mol n
90 18
5
15 3
5 5
1 5 O
H 18 5
90
2
丙